불완전 합성형의 처짐특성에 관한 연구 = A Study on Deflection Characteristic of Composite Girder with Incomplete Interaction

국문 초록 (Abstract)

합성형구조에서 콘크리트와 강재가 일체로 거동하기 위해서 전단연결재는 충분한 강성과 강도를 지니고 있어야 한다. 만약 콘크리트와 판형의 경계면에서 수직 또는, 수평방향으로 미끄러짐이 발생하지 않는다면 전단연결재는 무한강성으로 표현되어지고, 이상적으로 완전합성거동을 하게 된다. 그러나, 모든 전단연결재는 어느 정도의 범위내에서 유연성을 가지게 되며, 항상 불완전합성작용을 하게 된다. 본 논문에서는 3가지 방법에 의해서 불완전합성작용을 하는 합성형을 해석하는 실용적인 방법에 대하여 연구하였다. 미분방정식의 일반해로부터 유도된 강도매트릭스법과 경계부분의 스프링상수를 뼈대구조로 대체한 유한요소법, 가상일의 원리를 이용한 유한요소법의 3가지 방법에 의하여 합성형의 처짐특성을 고찰하였다. 또한, 불완전합성형에서 단면특성과 전단연결재의 스프링상수를 이용하여 합성형의 합성정도를 추정할수 있는 간이법을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order that the steel girder and the concrete slab act as a composite structure, the connectors must have adequate strength and stiffness. If there are no horizontal or vertical separations at the interface, the connectors are described as rigid, and complete interaction can be said to exist under these idealized circumstances. However, all connectors are flexible to some extent, and therefore incomplete interaction always exists. This paper presents a practical structural analysis of composite girders with incomplete interaction by three methods. One is the stiffness matrix method derived from the general solutions of differential equation, another is the finite element analysis that alternate method of solution treats the structure as a frame and defines the spring as an additional member, and the other is the finite element analysis using principle of virtual work. The deflection characteristic of composite girder is investigated using these three methods. Also, this paper propose a simplified procedure of estimating a degree of imperfection for a composite girder with incomplete interaction using the sectional properties of girder and spring constants of shear connectors.